بررسی عددی اثرات واگرایی دیواره های حوضچه های آرامش بر خصوصیات جهش هیدرولیکی

سازه‫های هیدرولیکی نظیر سرریز‫ها نیازمند به طراحی سازه‫ای چون حوضچه آرامش دارند تا انرژی جریان را مستهلک کنند. روند کار به گونه‫ای است که جریان فوق بحرانی ورودی به حوضچه به وسیله پرش هیدرولیکی که منجر به استهلاک انرژی زیاد می‫شود، به جریان زیر بحرانی تبدیل می‫گردد. در این بین حوضچه های آرامش واگرا با مقطع مستطیلی به دلیل عدم نیاز به سازه تبدیل در ابتدا و انتها می‫توانند جایگزین مناسبی برای حوضچه های کلاسیک باشند. واگرایی میتواند تغییراتی در خصوصیات پرش هیدرولیکی و کاهش طول و عمق پایاب در پرش هیدرولیکی ایجاد نماید که شرایط را برای اقتصادی‫تر نمودن سازه‫های مستهلک کننده انرژی فراهم نماید. یکی از مدلهای ریاضی جهت حل مسایل پیچیده جریان در سازه‫های هیدرولیکی، نرم‫افزار جریان سه بعدی FLOW-3D می‫باشد که از روش حجم محدود برای حل مسایل استفاده می‫کند و در این تحقیق از این نرم افزار استفاده شده است و به بررسی انواع زاویه واگرایی با دبی های مختلف پرداخته شده است. بررسی داده‫های عددی در مقاطع مستطیلی با واگرایی صفر، 5، 10، 15 و 25 درجه نشان می‫دهد که در تمامی آزمایش‫ها نسبت عمق ثانویه به اولیه با افزایش عدد فرود به صورت خطی افزایش می‫یابد. در تمامی حالتها با افزایش طول جهش، عدد فرود و نسبت عمق ثانویه به اولیه افزایش می‫یابد. در زاویه واگرایی 25 درجه طول جهش به طور چشمگیری نسبت به بقیه حالتها کاهش می‫یابد.

کلیدواژه ها:

واگرایی حوضچه آرامش ، پرش هیدرولیکی ، جریان فوق بحرانی ، نرم افزار FLOW-3D